Солнечные батареи: что это и как выбрать панель для дома

Солнечные батареи: что это и как выбрать панель для дома 18.10.2023 00:00

Солнечная батарея — это устройство, которое преобразует энергию лучей от Солнца в электричество. Она представляет собой панель из соединенных фотоэлементов на основе полупроводников. Когда на них попадают солнечные лучи, возникает электрический ток за счет фотоэлектрического эффекта. В результате свет преобразуется непосредственно в электроэнергию.

Такие батареи используют для создания альтернативных источников энергии. Они позволяют вырабатывать электричество из возобновляемых источников, не прибегая к сжиганию ископаемого топлива. Батареи монтируют на крышах домов, промышленных объектов, а также используют для специальных электростанций.

Об этих устройствах ходит много мифов. Далеко не все понимают, как выбрать солнечные батареи для частного дома, чтобы не разочароваться. Поэтому надо разобраться, на что ориентироваться.

Солнечная батарея для частного дома 

Для начала стоит учесть, что солнечные батареи бывают разными, поэтому вопрос "как выбрать" — далеко не такой простой, как может показаться на первый взгляд. И в первую очередь надо разобраться с конструкцией системы. Она тоже может различаться.

Есть несколько видов солнечных установок:

1. Автономные — работают от солнечных панелей и аккумуляторов. Электричество вырабатывается днем, а ночью и в облачные дни берется с накопленного. Довольно простые в использовании, удобные. 
2. Открытые — только днем работают от панелей, а ночью и при низком солнце — от электросети.
3. Комбинированные. Они сочетают работу от панелей, аккумуляторов и сети при нехватке мощности.
4. Реверсные. По сути, это много аккумуляторов, которые заряжаются от панелей и могут "возвращать" излишки тока в электросеть. Это экономично и полезно для окружающей среды.

В зависимости от нужд и возможностей места обычно выбирается один из этих вариантов солнечных установок. Однако вид системы — это далеко не всё. 

Панели

Есть несколько видов солнечных панелей:

1. Монокристаллические. Каждый фотоэлемент представляет собой один большой кремниевый кристалл. Эффективность таких панелей самая высокая — 20-24% благодаря однородной структуре. Они имеют насыщенный синий цвет и округлые края. Цена 250 Вт панели — 170-200 долларов.
2. Поликристаллические панели. Фотоэлементы состоят из мелких кремниевых кристаллов. Это упрощает производство, но при этом эффективность на 1-2% ниже из-за неоднородной структуры.
3. Тонкопленочные панели. Реже используются из-за низкой эффективности — порядка 10%.

Шире всего применяются монокристаллические и поликристаллические панели благодаря высокой эффективности и низкой стоимости соответственно.

Кроме того, несколько реже на рынке, но всё же встречаются аморфные модели. Эти панели представляют собой уникальный вид: полупроводниковый слой наносится на гибкую подложку. Это позволяет адаптироваться под любые поверхности, вплоть до криволинейных. Хотя их КПД невелик и составляет в среднем 10,4%, зато эти панели более эффективно поглощают солнечный свет, превращая его в энергию даже в пасмурных условиях. Благодаря уникальной гибкости и способности работать в неблагоприятных погодных условиях, аморфные панели находят свое применение там, где традиционные не подойдут.

Если сложно понять, какую солнечную панель выбрать, учтите условия их эксплуатации. Это поможет вам сузить рамки. И если вы не знаете, как выбрать солнечные панели, всегда можно проконсультироваться. Много времени такая помощь не займёт.

Старость — не радость

Если вас всерьёз привлекла идея получать солнечное электричество для дома, учтите, что у панелей есть естественный износ с течением времени, который выражается в уменьшении их эффективности. Этот процесс называется старением. У каждой батареи — индивидуальный коэффициент старения, который зависит от типа материалов и технологии производства. Чем выше качество панелей, тем медленнее они утрачивают КПД.

В среднем за первый год работы эффективность снижается на 1-2%, а затем ежегодное падение составляет 0,5-1%. К 20-25 годам работоспособность панелей снижается примерно на 20% от первоначальной.Этот параметр необходимо учитывать при расчете жизненного цикла установки. Чем выше изначальная мощность, тем дольше панели смогут вырабатывать необходимое количество энергии.

Как выбрать солнечную батарею для дома 

Многие думают, что достаточно обратить внимание на панели. Однако если вы хотите понять, какие солнечные батареи лучше брать для дома для практической пользы, без инвертора вам просто не обойтись. Давайте разбираться, о чём речь. 

Инвертор — ключевой элемент любой солнечной установки. Он преобразует постоянный ток, вырабатываемый фотоэлементами, в переменный, который может быть использован в быту и промышленности. Без инвертора солнечные панели просто не смогут обеспечить конечного потребителя электроэнергией. Поэтому при выборе системы обязательно необходимо учитывать мощность данного оборудования.

Инвертор должен соответствовать максимальной мощности панелей, чтобы в любое время суток можно было получить весь вырабатываемый ток. Также следует обратить внимание на функциональные возможности модели: работу с аккумуляторами, наличие защитных функций и т.д. Лучше выбирать проверенные бренды. Только совместная работа панелей и правильно подобранного инвертора позволит в полной мере использовать преимущества солнечной энергетики.

Как выбрать солнечную батарею для дачи: контроллер 

Контроллер — еще один важный элемент системы. Он предназначен для контроля и управления процессами заряда и разряда аккумуляторных батарей. Без контроллера все быстро выйдет из строя. Это оборудование следит за тем, чтобы напряжение и ток заряда/разряда не превышали допустимых пределов для конкретного типа аккумуляторов. Он также отслеживает уровень заряда батарей.

При выборе контроллера важно руководствоваться его мощностными характеристиками, чтобы они соответствовали используемым аккумуляторам. Важны и функции автоматического отключения нагрузки при разряде батарей и индикации уровня заряда. Правильный контроллер позволит в полной мере реализовать потенциал аккумуляторов и обеспечить бесперебойную работу всей системы.

Выбор аккумулятора 

Аккумуляторные батареи — это то хранилище энергии, которое позволяет использовать накопленную солнечными панелями электроэнергию в любое время. Правильный выбор аккумуляторов играет существенную роль.

При выборе надо учитывать емкость и характеристики их заряда/разряда. Емкость должна соответствовать ожидаемому потреблению энергии. Важно также выбирать аккумуляторы, рассчитанные на глубокие циклы заряда-разряда. Желательна низкая саморазрядность. Необходимо обеспечить совместимость аккумуляторов с контроллером и инвертором по номинальному напряжению.

Распространённые ошибки 

Когда покупатель решает, какую солнечную батарею выбрать для дома, он нередко допускает одни и те же ошибки. Это: 

1. Недооценка мощности панелей. Выбираются маломощные панели, которые не смогут обеспечить нужды дома/хозяйства.
2. Неправильный расчет ориентации. Не учитываются наклон и азимут крыши, в результате панели получают меньше солнечного света.
3. Погоня за инновациями. Для большинства потребителей важнее надёжность. 
4. Стремление выбрать устройство, которое позволит зарабатывать на продаже электричества. В настоящем это нереально. Основное достоинство панелей — не коммерческая выгода, а автономность и возможность получить источник энергии на удалённых от цивилизации точках. 
5. Неподходящий тип панелей. Например, устанавливаются обычные панели вместо подогнанных под нужный наклон крыши.
6. Низкая емкость аккумуляторов. Они не смогут накопить достаточно энергии на вечерние часы.
7. Неправильный расчет мощности инвертора и контроллера. Они оказываются слабоваты для всей системы. В этом случае комплект просто не будет работать. 

При выборе солнечных батарей не стоит руководствоваться исключительно популярностью той или иной марки. Гораздо важнее подобрать комплект элементов, который будет соответствовать конкретным задачам и финансовым возможностям. Даже дорогой бренд не сделает систему эффективной, если ее характеристики не учитывают реальные потребности. Лучше выбирать вариант со сбалансированными компонентами проверенного производителя, отвечающий поставленной задаче. Главный критерий — обеспечение надежного и стабильного энергоснабжения с максимальной окупаемостью.